Введение к работе
Актуальность темы. Начиная с момента первого получения монокристалличэской эпитаксиальной пленки нитрида галлия в 1969 году интерес к нему как к перспективному материалу оптоэлектроники поддерживается на высоком уровне. Этот интерес обусловлен тем обстоятельством, что" проблема получения стабильных, эффективных источников излучения в синем и ближнем ультрафиолетовом диапазонах спектра до сих пор не получила окончательного решения. Благодаря своим сойствам, а именно: большой ширине запрещенной зоны (3,5 эВ), высокой прочности, тугоплавкости, стойкости к агрессивным средам и радиации нитрид галлия может с успехом использоваться для этих целей.
Однако, на пути широкого применения нитрида галлия для производства оптоэлектронных приборов лежат значительные трудности в основном технологического характера. Дело в том, что получаемые при современном уровне знаний в области технологии выращивания СаЫ эпитаксиальные слои нитрида галлия Есегда обладают высокой проводимостью п-типа вследствие большого числа вакансий в азотной подрешетке. Для компенсации остаточной проводимости применяют различные примеси : акцепторного типа.
В обширном списке литературы по легированию нитрида галлия существует несколько работ, где сообщается о получении слоев с р-типом проводимости. В подавляющем большинстве
случаев при введении высокой концентрации акцепторных примесей получаются сильно компенсированные слои, обладающие при комнатной температуре низким значением удельной проводимости, близким к значению для диэлектриков.
Практически во всех работах отмечается плохая воспроизводимость результатов эпитаксиального роста и легирования. Условия приготовления эпитаксиального слоя с примесью, обладающего заданными свойствами (удельное сопротивление, спектр и квантовый выход люминесценции) не достаточно четко отражены в литературе.
Целью диссертации являлось:
1) получение дополнительных знаний о свойствах легированных
слоєе нитрида галлия в зависимости от технологических
параметров роста и разновидности технологического газа,
используемого в процессе производства материала;
2) исследование влияния электронного облучения на
люминесцентные и электрофизические свойства нитрида галлия,
легированного цинком.
Научная новизна диссертации состоит в обнаружении и комплексном исследовании электрофизических свойств легированных эпитаксиальных слоев GaN:Zn, ранее не описанных в литературе по нитриду галлия. В частности, особое место в диссертации занимают исследования обнаруженного эффекта активации электронным облучением локальной
катодолюминесценции нитрида галлия, легированного цинком, проявляпцегося в . возрастании квантового выхода катодоліминесценции и образовании энергетических барьеров в GaN:Zn под воздействием электронного зонда.
Практическая ценность диссертации заключается в выявлении влияния различных технологических параметров роста на электрофизические свойства нитрида галлия, легированного цинком. В частности показано, что при производстве нитрида галлия с использованием в качестве технологического газа водорода получаются эпитаксиальные слои, изменяющие 'люминесцентные свойства под действием электронного облучения. Обнаруженный эффект мояет быть использован для создания "запоминающих*' детекторов электронного излучения. Определенную методическую ценность представляет предлокенный в диссертации метод наведенного тока с использованием точечного механического зонда для исследования в режиме наведенного тока РЭМ полупроводниковых материалов, несодержащих искусственно созданных барьеров. При помощи предложенного метода были прозедены исследования внутренней электрической структуры і-слоя GaH:Zn.
Апробация работы. Основные результаты были доложены на: - IV Всесоюзном симпозиуме по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел. Звенигород, 1984 г. ,
>
- б'-
f.
*' :
- v Всесоюзном симпозиуме по растровой электронной микроскопии и аналитически» методам исследования твердых тел. Звенигород, 1987 г.
Публикации. Основные результаты проведению: исследований опубликованы в 5 работах, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации. Диссертация- состоит из введения и четырех глав. Изложение материала внутри каддой главы систематизярованно в виде подразделов,' некоторые из которых имеют более ыелкое деление. Диссертация содержит 146 страниц машинописного текста, 44 иллюстрации, библиография включает в себя 94 наименования.
